Гама лазер, който ще промени света и ще позволи междузвездно пътуване
През 50-те години на предишния век физикът Ойген Сенгер допусна, че в случай че материята може да бъде изцяло преобразувана в частици светлина или фотони, тогава самите фотони могат да станат източник на сила за ускорение на ракета до междугалактически скорости. Но тогава се смяташе за научна фантастика, а през последните години тази догадка още веднъж закупи известност.
За да сътвори съвършения лазер, екип от учени създава технология, която може да поддържа кохерентни гама лъчи, най-енергийната форма на светлина в нашата галактика. Ако физиците могат да основат кохерентни гама лъчи по същия метод, по който стандартен лазер създава кохерентни лъчи забележима светлина, тогава технологията може да даде опция за междузвездно пътешестване. Въпреки че гама лазерът към момента е идея, той се счита за един от най-важните проблеми във физиката, пише Popular Mechanics.
Проблемът с гама лазерите
Гама лъчите, които хората не могат да видят, се създават по време на детонации на свръхнова и също се излъчват от невронни звезди със мощни магнитни полета - пулсари. Гама лъчите пътуват през пространството със скоростта на светлината и имат най-къси дължини на вълните и най-висока периодичност и затова попадат в най-крайния завършек на електромагнитния набор. От изобретяването на първия лазер през 1961 година учените се научиха по какъв начин да стабилизират гама лъчите в кохерентен лъч, нужна стъпка в развиването на всяка лазерна технология.
Традиционният лазер възбужда електрони в газ, течност или твърдо вещество, с цел да освободи кохерентно излъчване. Фотонните излъчвания са синхронизирани едно с друго и дружно основават по-силен резултат. Това е друго от светлината, която излъчва крушка с нажежаема жичка, защото нейното лъчение не е кохерентно или случайно, според от това кои атоми са възбудени във всеки един миг. За да основат кохерентни гама лъчи, физиците би трябвало да манипулират голям брой атомни ядра във възбудени положения, известни като изомери.
Учените би трябвало да проучат какво се случва, когато плътни лъчи от бързи електрони се сблъскат със мощно лазерно поле, с цел да освободят високоенергийна светлина. Точно с това се занимават сега физици от университета в Рочестър, Съединени американски щати, дружно с учени от изследователския център ELI Beamlines в Чехия. Според учените те не са първите, които се пробват да основат гама лъчи по този метод. Но новото проучване употребява квантовата електродинамика, което е авангарден метод за решение на този проблем.
Физиците ще проучват по какъв начин един или два електрона излъчват светлина. В последна сметка те се надяват да работят с доста електрони, с цел да произведат кохерентни гама лъчи. Ако учените могат да схванат по какъв начин да поддържат лъча кохерентен и постоянен за дълги интервали от време, гама лъчите могат да се трансфорат в нов източник на сила за основаване на антиматерия. Това е материя, която има противопоставен електрически заряд.
Гама лазери и междузвездни пътувания
Новото проучване се основава на по-ранна научна работа, която изследва кохерентните гама лъчи. Например, през 2012 година група физици предложиха задвижване на галактически транспортен съд благодарение на гигаелектронволтов гама лазер. Тоест, това е план за фотонна ракета, която работи посредством заличаване на материя и антиматерия, както предложи Зенгер. Учените допускат, че тази концепция може да бъде осъществена.
Принципът на деяние е следният. Протоните и антипротоните ще се унищожат един различен, създавайки мощен изблик на гама радиация. След това фокусиран лазерен лъч от съсредоточени гама лъчи ще бъде изстрелян вътре в галактическия транспортен съд и ще сътвори " фотонна лавина ". Магнитното поле ще поеме импулса на отката на лъча и ще го трансферира към галактическия транспортен съд, осигурявайки му двигателна сила.
През 2020 година физици в друго проучване на гама лъчи за задвижване на галактическа ракета предложиха способи за потребление на водородно гориво за генериране на нужната мощ.
Кога хората ще могат да стигнат до прилежащата вселена?
Но преди хората да могат да пътуват до идната вселена благодарение на галактически кораби, захранвани с гама-лъчи, учените би трябвало да преодолеят казуса с кохерентността на лъча. През 2019 година американски физици организираха опит с позитроний (съдържа позитрони, т.е. антиподите на електроните и електроните) и свръхфлуиден течен хелий. Това е форма на хелий, сходна на свръхпроводник, без противодействие, вискозитет или търкане. Хелият обезпечава отбрана на позитрония. Взаимодействието на позитроните създава гама лъчи, в случай че те остават в квантово положение, известно като кондензат на Бозе-Айнщайн.
Но преди хората да могат да пътуват до идната вселена с гама-лъчев галактически транспортен съд, учените би трябвало да преодолеят казуса с кохерентността на лъча Снимка: NASA
Един от проблемите при създаването и стабилизирането на гама-излъчващи изомери е, че те освобождават силата си прекомерно бързо, с цел да поддържат огромна популация от изомери едновременно. За благополучие, някои изотопи на химични детайли могат да създават по-енергични гама лъчи с по-малко сила, нужна за поддържане на техните изомери, и физиците ги преглеждат като евентуално решение на казуса с кохерентния лъч.
Следващото потомство гама-лазери може да попречи на хората да пътуват до прилежащата вселена Андромеда в продължение на десетилетия, само че в случай че главната технология бъде създадена, пътуването може да е допустимо в по-далечното бъдеще.
Превод: GlasNews
За да сътвори съвършения лазер, екип от учени създава технология, която може да поддържа кохерентни гама лъчи, най-енергийната форма на светлина в нашата галактика. Ако физиците могат да основат кохерентни гама лъчи по същия метод, по който стандартен лазер създава кохерентни лъчи забележима светлина, тогава технологията може да даде опция за междузвездно пътешестване. Въпреки че гама лазерът към момента е идея, той се счита за един от най-важните проблеми във физиката, пише Popular Mechanics.
Проблемът с гама лазерите
Гама лъчите, които хората не могат да видят, се създават по време на детонации на свръхнова и също се излъчват от невронни звезди със мощни магнитни полета - пулсари. Гама лъчите пътуват през пространството със скоростта на светлината и имат най-къси дължини на вълните и най-висока периодичност и затова попадат в най-крайния завършек на електромагнитния набор. От изобретяването на първия лазер през 1961 година учените се научиха по какъв начин да стабилизират гама лъчите в кохерентен лъч, нужна стъпка в развиването на всяка лазерна технология.
Традиционният лазер възбужда електрони в газ, течност или твърдо вещество, с цел да освободи кохерентно излъчване. Фотонните излъчвания са синхронизирани едно с друго и дружно основават по-силен резултат. Това е друго от светлината, която излъчва крушка с нажежаема жичка, защото нейното лъчение не е кохерентно или случайно, според от това кои атоми са възбудени във всеки един миг. За да основат кохерентни гама лъчи, физиците би трябвало да манипулират голям брой атомни ядра във възбудени положения, известни като изомери.
Учените би трябвало да проучат какво се случва, когато плътни лъчи от бързи електрони се сблъскат със мощно лазерно поле, с цел да освободят високоенергийна светлина. Точно с това се занимават сега физици от университета в Рочестър, Съединени американски щати, дружно с учени от изследователския център ELI Beamlines в Чехия. Според учените те не са първите, които се пробват да основат гама лъчи по този метод. Но новото проучване употребява квантовата електродинамика, което е авангарден метод за решение на този проблем.
Физиците ще проучват по какъв начин един или два електрона излъчват светлина. В последна сметка те се надяват да работят с доста електрони, с цел да произведат кохерентни гама лъчи. Ако учените могат да схванат по какъв начин да поддържат лъча кохерентен и постоянен за дълги интервали от време, гама лъчите могат да се трансфорат в нов източник на сила за основаване на антиматерия. Това е материя, която има противопоставен електрически заряд.
Гама лазери и междузвездни пътувания
Новото проучване се основава на по-ранна научна работа, която изследва кохерентните гама лъчи. Например, през 2012 година група физици предложиха задвижване на галактически транспортен съд благодарение на гигаелектронволтов гама лазер. Тоест, това е план за фотонна ракета, която работи посредством заличаване на материя и антиматерия, както предложи Зенгер. Учените допускат, че тази концепция може да бъде осъществена.
Принципът на деяние е следният. Протоните и антипротоните ще се унищожат един различен, създавайки мощен изблик на гама радиация. След това фокусиран лазерен лъч от съсредоточени гама лъчи ще бъде изстрелян вътре в галактическия транспортен съд и ще сътвори " фотонна лавина ". Магнитното поле ще поеме импулса на отката на лъча и ще го трансферира към галактическия транспортен съд, осигурявайки му двигателна сила.
През 2020 година физици в друго проучване на гама лъчи за задвижване на галактическа ракета предложиха способи за потребление на водородно гориво за генериране на нужната мощ.
Кога хората ще могат да стигнат до прилежащата вселена?
Но преди хората да могат да пътуват до идната вселена благодарение на галактически кораби, захранвани с гама-лъчи, учените би трябвало да преодолеят казуса с кохерентността на лъча. През 2019 година американски физици организираха опит с позитроний (съдържа позитрони, т.е. антиподите на електроните и електроните) и свръхфлуиден течен хелий. Това е форма на хелий, сходна на свръхпроводник, без противодействие, вискозитет или търкане. Хелият обезпечава отбрана на позитрония. Взаимодействието на позитроните създава гама лъчи, в случай че те остават в квантово положение, известно като кондензат на Бозе-Айнщайн.
Но преди хората да могат да пътуват до идната вселена с гама-лъчев галактически транспортен съд, учените би трябвало да преодолеят казуса с кохерентността на лъча Снимка: NASA Един от проблемите при създаването и стабилизирането на гама-излъчващи изомери е, че те освобождават силата си прекомерно бързо, с цел да поддържат огромна популация от изомери едновременно. За благополучие, някои изотопи на химични детайли могат да създават по-енергични гама лъчи с по-малко сила, нужна за поддържане на техните изомери, и физиците ги преглеждат като евентуално решение на казуса с кохерентния лъч.
Следващото потомство гама-лазери може да попречи на хората да пътуват до прилежащата вселена Андромеда в продължение на десетилетия, само че в случай че главната технология бъде създадена, пътуването може да е допустимо в по-далечното бъдеще.
Превод: GlasNews
Източник: glasnews.bg
КОМЕНТАРИ